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基于微波传输线原理和油水混合流体介电性质，研究了终端短路双线传输线持水率测量方法，从理论上推导了测量线路端口S参数同介电常数的关系式，在S参数和持水率之间建立了对应关系。在此基础上，对理论解和电磁场计算数值解进行了对比，验证了理论分析的正确性。为了考虑流固耦合效应对电磁场的影响，对模型内部复杂流体进行了多相流数值模拟，根据模型内部结构对测量灵敏度的影响，提出了优化测量装置结构参数的方法，使之能够满足高持水率测量准确性和灵敏性的需求。